國家速滑館“冰絲帶”誕生多個奧運紀(jì)錄“最順滑的冰”怎么來的？

每經(jīng)記者 張凌霄    每經(jīng)編輯 高涵    

自北京冬奧會開賽以來，國家速滑館“冰絲帶”誕生多個奧運紀(jì)錄。

2月13日，北京冬奧組委副主席楊樹安在發(fā)布會上介紹：“截至目前，本屆冬奧會在短道速滑和速度滑冰這兩個項目中多次打破奧運會紀(jì)錄。其中，短道速滑共打破了5項奧運會紀(jì)錄和1項世界紀(jì)錄，速度滑冰比賽中共打破了8項奧運會紀(jì)錄和1項世界紀(jì)錄。”

運動員們在這塊冰面上接連取得佳績，也對“冰絲帶”給予了高度評價。據(jù)了解，本屆冬奧會采用了一種創(chuàng)新且環(huán)保的制冰方式，即應(yīng)用天然二氧化碳制冷系統(tǒng)制成冰面，這是奧運會歷史上首次使用該技術(shù)制冰。

“冰絲帶”為何如此順滑，有何獨到之處？為進(jìn)一步了解二氧化碳直冷制冰技術(shù)，《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者采訪了國際奧委會制冰工程顧問、北京冬奧會特聘顧問亞瑟·蘇瑟蘭德（Arthur Sutherland）以及挪威科技大學(xué)能源與過程工程系制冷技術(shù)教授Armin Hafner。

近日，中國選手高亭宇在國家速滑館“冰絲帶”參與冬奧會速度滑冰男子500米決賽 新華社圖

冰面溫差不超過0.5℃

冰面質(zhì)量是速度滑冰項目的“重中之重”。國家速滑館“冰絲帶”作為本屆冬奧會唯一一個新建的競賽場館，是全球首個采用二氧化碳跨臨界直冷制冰的冬奧速度滑冰場館，其冰面面積達(dá)到了1.2萬平方米，也是目前中國應(yīng)用二氧化碳跨臨界直冷制冰系統(tǒng)建設(shè)的最大場地之一。

速度滑冰女子3000米銀牌獲得者意大利運動員洛洛布里吉達(dá)（Lollo-brigida）表示，“冰絲帶”的冰面允許高速滑行，一些人說它比之前其他場地更軟，她很期待在“冰絲帶”的下一次轉(zhuǎn)彎。

亞瑟·蘇瑟蘭德服務(wù)過八屆冬奧會，他告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者，之所以選擇二氧化碳制冷劑，是因為它的臭氧消耗（ODP）為零，全球變暖潛能值（GWP）為1，而之前曾經(jīng)計劃采用的氫氟碳化合物（HFC）制冷劑的全球變暖潛能值達(dá)到了3422。“直冷制冰技術(shù)將二氧化碳通過非常小的泵直接注入需要冷凍的地板，這樣有利于節(jié)約能源。而制冰時產(chǎn)生的熱量將被壓縮并轉(zhuǎn)化為非常高溫的氣體，經(jīng)回收后再次用于生產(chǎn)熱水、設(shè)施供暖，以及除濕器供電，除濕設(shè)備是冰場的設(shè)施中極為重要的組成部分。”

亞瑟·蘇瑟蘭德補充道，在制冰過程中，二氧化碳在冰場地板下鋪設(shè)的管道中游走，而制冰師們通過控制管道中的二氧化碳吸收熱量和蒸發(fā)時，冰場地板的壓力和溫度所產(chǎn)生的變化，將二氧化碳溫度保持在精確且均勻的溫度上，從而為運動員們提供了最好的比賽冰面。

據(jù)了解，二氧化碳作為制冷劑來制冰，冰面溫度均勻，冰面溫差不超過0.5℃，經(jīng)理論分析，有利于運動員創(chuàng)造好的成績。

Armin Hafner也告訴每經(jīng)記者，二氧化碳直冷制冰技術(shù)相比過去的制冷方案能耗更低，制出的冰質(zhì)量很高，同時有利于減少體育運動帶來的碳排放，該技術(shù)值得向更多行業(yè)進(jìn)行推廣。他進(jìn)一步表示，從冰的質(zhì)量、能效、環(huán)境影響和成本方面來看，本次冬奧會所采用的R744二氧化碳制冷技術(shù)是目前建設(shè)奧運會冰場的最佳選擇，該技術(shù)能夠制成質(zhì)量最高的冰，且能源利用效率高于過去采用的HFC制冷。

一年可節(jié)省200萬度電

綠色低碳是本屆冬奧會的特色之一。國際奧委會企業(yè)與可持續(xù)發(fā)展部主任瑪麗·薩洛伊斯（Marie Sallois）表示，北京冬奧會是第一個從籌備初期就考慮到從各方面減少碳排放的奧運會。薩洛伊斯說道，北京將可持續(xù)發(fā)展的理念融入奧運會所有階段，這一做法是“我們將鼓勵未來每一屆奧運會都去做的事情”。

亞瑟·蘇瑟蘭德表示，相比傳統(tǒng)制冷方式，二氧化碳制冷新型技術(shù)能效可提升30%，一年可節(jié)省約200萬度電。

從減少碳排放來講，使用天然二氧化碳制冷劑，相當(dāng)于減少了2.6萬噸的碳排放，約3900輛汽車的年度碳排放量，或等于種植大約120萬棵樹所實現(xiàn)的碳減排量。

相比而言，HFC類制冷劑不僅能效和制冰效果不會優(yōu)于二氧化碳制冷劑，其環(huán)保性也較差。Armin Hafner告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者，“HFC制冷劑正在逐步被禁用，因為其分解產(chǎn)物會對我們的環(huán)境和飲用水產(chǎn)生危害。”HFC是此前奧運場館廣泛采用的制冷劑。

此外，在Armin Hafner看來，二氧化碳制冷系統(tǒng)除了能夠助力體育賽事的低碳化，其在更多其他行業(yè)也有廣闊的節(jié)能減碳應(yīng)用前景，應(yīng)用形式包括商用制冷系統(tǒng)，超市是其中一種應(yīng)用場景。中國已經(jīng)有一些超市使用了基于二氧化碳的制冷系統(tǒng)，以及建筑和酒店用熱泵系統(tǒng)，和新型電動汽車熱泵空調(diào)系統(tǒng)，后者可以在不影響乘客舒適度的情況下，增加電動汽車的行駛距離。